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1、碩士學(xué)位論文偏振態(tài)在鈮酸鋰波導(dǎo)中的測(cè)量MEASUREMENTOFPOLARIZATIONINLiNbO3WAVEGUIDES郭越哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：O436學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：535密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文偏振態(tài)在鈮酸鋰波導(dǎo)中的測(cè)量碩士研究生：郭越導(dǎo)師：馬晶教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：物理電子學(xué)所在單位：航天學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O436U.D.C:535DissertationfortheMast
2、erDegreeinEngineeringMEASUREMENTOFPOLARIZATIONINLi2NbO3WAVEGUIDESCandidate：YueGuoSupervisor：Prof.JingMaAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PhysicalElectronicsAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Insti
3、tution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要量子通信因傳輸信息的絕對(duì)安全性近幾年得到了飛速發(fā)展，偏振糾纏光子對(duì)之間的相互聯(lián)系、相互影響使得其在量子計(jì)算和量子通信中起到了很大的作用，所以實(shí)現(xiàn)偏振糾纏光子對(duì)的產(chǎn)生、操控和測(cè)量在量子通信中的意義重大。本文主要研究光偏振態(tài)的測(cè)量，而對(duì)光偏振測(cè)量以往是在自由空間中測(cè)得，但是誤差大、損耗高，近幾年可以通過(guò)飛秒激光寫入玻璃中測(cè)量光的偏振態(tài)，但由于玻璃的不可調(diào)節(jié)，使加工較為繁瑣。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)：設(shè)計(jì)了只需要控制電壓
4、就可以在鈮酸鋰波導(dǎo)芯片中實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)測(cè)量的方法，該方法將偏振旋轉(zhuǎn)和偏振分光集成在鈮酸鋰波導(dǎo)中來(lái)實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)的測(cè)量。使用這種測(cè)量光偏振態(tài)的方法明顯優(yōu)勢(shì)：只有一個(gè)控制因素易調(diào)節(jié)，在密閉空間中損耗小，集成化體積小，因此在量子通信上有很高的應(yīng)用價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量光的偏振態(tài)，需要通過(guò)不斷的調(diào)節(jié)優(yōu)化偏振旋轉(zhuǎn)和偏振分光的設(shè)計(jì)參數(shù)，使其達(dá)到消光比最高。首先通過(guò)數(shù)值模擬分析光場(chǎng)在波導(dǎo)中的傳播，設(shè)計(jì)了偏振分光達(dá)到理想消光比時(shí)的參數(shù)，然后在外協(xié)加工通過(guò)Ti擴(kuò)散加工波導(dǎo)，考慮到工藝精度的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)測(cè)量多組樣品，每組樣品的耦
5、合長(zhǎng)度，波導(dǎo)寬度（Ti條寬度），波導(dǎo)間距（Ti條邊緣間距）都不同，對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析并對(duì)第一批樣品的耦合長(zhǎng)度，偏振分光電極長(zhǎng)度，緩沖層SiO2寬度的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后測(cè)量TE偏振分光消光比30dB，偏振旋轉(zhuǎn)消光比達(dá)到20dB以上。通過(guò)理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了將偏振旋轉(zhuǎn)和偏振分光集成在鈮酸鋰波導(dǎo)測(cè)量光偏振態(tài)的可行性，可以應(yīng)用在量子通信中測(cè)量光的偏振態(tài)。關(guān)鍵詞：糾纏光子，集成波導(dǎo)，電光效應(yīng)，偏振旋轉(zhuǎn)，偏振分光I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractQuantumcommunicationhasb
6、eenrapidlydevelopedinrecentyearsbecauseoftheabsolutesecurityofthetransmittedinformation.Theinterrelationandmutualinfluencebetweenpolarization-entangledphotonpairsmakesitplayasignificantroleinquantumcomputingandcommunication.Therefore,polarization-entangle
7、dphotonsarerealized.Thegeneration,manipulationandmeasurementofpairsareofgreatsignificanceinquantumcommunication.Thispaperfocusesonthemeasurementofthepolarizationstateoflight,whereasthemeasurementoflightpolarizationwaspreviouslyperformedinfreespace,butwith
8、largeerrorsandhighlosses.Inrecentyears,thepolarizationstateoflightcanbemeasuredbywritingafemtosecondlaserintoglass.Thenon-adjustableglassmakestheprocessingmorecumbersome.Theinnovationofthisdissertationistodesignamet
